3.2.2 光合作用-【举一反三】2024-2025学年七年级生物下册同步教学讲义（人教版2024）

3.2.2 光合作用 【题型1 光合作用探究实验】 【题型2 光合作用原理和应用】 【题型1 光合作用探究实验】 【紧扣教材】 1.植物光合作用的实验和比较 实验材料 经 处 理 实 验 现 象 实 验 结 论 天 竺 葵 叶片局部遮光并放在阳光下照射几个小时 叶片遮光部分遇碘不变蓝 没有光，绿色植物就不能进行光合作用，制造有机物（主要是淀粉）。 证明：光合作用的产物之一是“淀粉”；光合作用的条件是“光”。 叶片见光部分遇碘变蓝 金 鱼 藻 放在阳光下照射几个小时 产生气体，气体可以使带火星的火柴棒猛烈地燃烧 绿色植物在光下产生氧气。 证明：光合作用产生“氧”,“氧” 也是光合作用的产物之一。 天 竺 葵 周围没有 二氧化碳 叶片遇碘不变蓝 没有二氧化碳，绿色植物就不能制造淀粉。 证明：光合作用的原料是“二氧化碳”。 周 围 有 二氧化碳 叶片遇碘变蓝 银 边 天 竺 葵 放在阳光下照射几个小时 叶片边缘部分遇碘不变蓝 没有叶绿素，绿色植物就不能进行光合作用。 证明：“叶绿素“也是光合作用的条件。 叶片边缘以内的部分遇碘变蓝 2.探究二氧化碳是光合作用原料 （1）将两盆相同的天竺葵暗处理一昼夜，消耗原有有机物。 （2）将暗处理后的两盆相同的天竺葵分别放入两个相同的透明玻璃罩中，甲放入一小烧杯装有氢氧化钠溶液，目的是吸收空气中二氧化碳，乙放入小烧杯等量清水。 （3）甲乙在同样温度下和相同光照强度下，光照相同一段时间后，各取一片相似叶片，酒精隔水加热后碘液检测，结果甲植株叶片不变蓝，乙植株叶片变蓝，证明二氧化碳是光合作用原料。 3.实验：绿叶在光下制造淀粉 ？ 步骤①将植物放在暗处一昼夜的目的是消耗原有淀粉；步骤②将叶片上下两面用黑纸片遮盖的目的是设置一组对照实验，这组实验的变量是光；步骤④中，小烧杯中的液体酒精，它可以溶解叶绿素，步骤⑤中，叶片清洗后呈灰白色；步骤⑥、⑦中，滴加碘液后叶片颜色为：不遮光部分变蓝，遮光的部分不变蓝；这说明光合作用产生了淀粉，同时，也说明光合作用需要光。 【题型突破】 【例1】居里夫人曾说过：光合作用是地球上最伟大的魔术。下列关于光合作用的经典实验的分析，不正确的是（　　） A．海尔蒙特通过实验认为柳树增加的质量主要来自土壤中的无机盐 B．普利斯特利从实验中得出的结论是绿色植物更新了污浊的空气 C．萨克斯的实验证明淀粉是光合作用的产物，而光是进行光合作用的必要条件 D．恩格尔曼发现好氧细菌主要分布在叶绿体的受光部位，证明叶绿体能在光下释放出氧气 【变式1-1】绿色植物能进行光合作用，是生态系统的重要组成成分。如图是用银边天竺葵探究光合作用的实验装置。下列相关分析正确的是（　　） A．应先将该装置在黑暗处放置一昼夜 B．叶片①可探究光合作用的场所是叶绿素 C．叶片②经酒精脱色、碘液染色后变蓝D．叶片①黑纸遮盖部分和叶片②光照后无淀粉的原因相同 【变式1-2】向甲、乙、丙三支平底试管内装入等量溴麝香草酚蓝溶液（二氧化碳能使其变黄色），吹气2分钟后，向甲、乙两试管放入大小、长势相同的金鱼藻，并将三支试管塞上试管塞。然后将甲置于黑暗处，乙、丙置于阳光下。2h后观察试管内液体颜色变化。下列说法正确的是（    ）    A．2h后三支试管中溶液颜色都将变蓝 B．甲、乙试管变蓝色说明光合作用产生氧气 C．仅有乙试管变蓝色说明光合作用合成了淀粉D．仅有乙试管变蓝色说明光合作用消耗二氧化碳 【题型2 光合作用原理和应用 】 【紧扣教材】 1.光合作用原理 光合作用的概念 绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物（主要是淀粉）并释放氧气的过程，叫做光合作用。 光合作用的公式 二氧化碳+水 淀粉（贮能）+氧光 能 → 叶绿体 光合作用的实质 合成有机物，贮存能量。 光合作用的意义 为植物本身及人和一切生物提供食物、能量和氧的重要来源，同时，还保持了大气中氧和二氧化碳成分的相对稳定。 【特别提醒】 （1）光合作用的实质：包括物质变化：无机物（二氧化碳和水）转变为有机物；能量变化：光能转化为有机物中化学能。 （2）光合作用场所是叶绿体，但原核生物如光合细菌无叶绿体，但含光合色素，也能光合作用。 2.光合作用原理应用 （1）合理密植、立体种植及在菜棚内夜晚增加光照、补充二氧化碳浓度以及适当升温，其目的都是为了提高植物光合作用的效率，促进有机物的形成，从而提高产量。 （2）卷心白菜外面的叶子是绿色的，而里面的叶子是黄白色的，这是因为缺少“光照”而影响“叶绿素”的形成，这说明了“叶绿素”的形成需要“光”。 【题型突破】 【例2】若人将某植株一片叶的主脉切断（如图中甲），另一片叶两面都贴上不透明的锡箔纸（如图中乙），黑暗中放置24小时后光照4小时。取下两叶经脱色后用碘液处理，发现A部位里棕褐色，B部位呈蓝黑色，C部位不呈蓝黑色。以上实验能够证明光合作用需要（　　） A．水和二氧化碳 B．叶绿素和阳光 C．水和阳光 D．水和叶绿素 【答案】C 【分析】（1）《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤：暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点：光合作用需要光、光合作用的原料是二氧化碳和水、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素。 （2）导管是植物体内把根部吸收的水和无机盐由上而下输送到植株身体各处的管状结构。叶脉内有导管，导管运输水和无机盐。 （3）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的是实验组，没有处理的是对照组。 【详解】水是光合作用的必须原料，水由导管运输。图中的甲叶片把主叶脉切断，由于叶脉中有输导组织导管，这样甲叶片离茎远的一端A就得不到从根运输来的水分，因此在甲叶的切口两端的A、B就形成以水分为唯一变量的对照实验组，实验的结果是切口的下端的B变蓝黑色，而切口的上端A不变蓝黑色，说明切口下端叶片B部分的进行了光合作用制造了淀粉，而切口的上端A部分因为没有水分，则不能进行光合作用。该实验的结论是：植物进行光合作用需要水分。 叶片乙的中间贴上锡箔，即C部分的叶片遮光，周围部分不遮光，这样就形成以光照为唯一变量的对照组；实验的结果是周围见光部分变蓝黑色，说明见光的部分进行光合作用制造了淀粉，而未见光的C部分不能正常进行光合作用造淀粉，该部分不变蓝黑色。该实验证明：植物进行光合作用需要阳光。 可见，本实验能够证明光合作用需要水和阳光，故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式2-1】如图是绿色植物生理活动示意图，下列说法错误的是（　　） A．③过程吸收的水分主要用于光合作用B．②可以表示光合作用吸收二氧化碳 C．①表示叶制造的有机物可以向下运输D．④表示蒸腾作用过程，可以促进水分的吸收和运输 【变式2-2】茉茉同学在观察周边环境的植物时发现植物的叶有互生、对生、轮生等不同着生方向，请推测这样排列的意义是（　　）    A．利于叶片充分接受光照 B．利于吸收水和无机盐 C．利于释放大量的氧气 D．利于充分释放二氧化碳 1．下图为“探究阳光在植物生长中的作用”实验的部分操作步骤，其中能使叶片的绿色褪去的是（    ） A． B． C. D． 2．光合作用的主要产物是（　　） A．氧气和葡萄糖 B．二氧化碳和水 C．淀粉和氧气 D．葡萄糖和二氧化碳 3．若要提高“家庭小小植物工厂”的蔬菜产量，下列所采取的措施中不能达到目的是（    ） A．合理使用营养液 B．适度增加光照 C．增加CO2的浓度 D．保持棚内低温 4．光合作用的探究实验中，下面哪一个探究实验中不需要经过黑暗处理的是（　　） A．验证绿叶在光下合成淀粉 B．检验光合作用释放氧气 C．验证光合作用需要二氧化碳 D．验证植物进行光合作用需要叶绿素 5．1771~1772年英国科学家普利斯特利为研究植物的光合作用进行了图所示实验，得出了“绿色植物能更新由于蜡烛燃烧和动物呼吸变得污浊的空气”。对本实验分析正确的是（　　） A．“污浊的空气”指氧气少、二氧化碳多的空气B．实验前需要将植物放在黑暗处一昼夜 C．本实验可证明光合作用的场所是叶绿体 D．本实验在黑暗中进行也能得到相同结果 6．在“探究阳光在植物生长中的作用”实验后，某同学尝试在铜钱草叶片上“作画”（如下图）。下列操作错误的是（    ）    A．“作画”前，将铜钱草放置于黑暗处24h B．用心形黑纸片将一片叶片的“正面”夹紧，光照3～4h C．剪下遮光处理过的叶片，去掉黑纸片 D．用酒精对叶片脱色，清水漂洗后滴加碘酒 7．小明利用如图所示装置研究黑藻的光合作用。下列有关该实验的叙述错误的是（　　） A．本实验可以探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气 B．乙装置的作用是排除黑藻和光照对实验结果的影响 C．甲装置中收集到的气体可以使带火星的小木条复燃 D．在一定范围内，光照强度越强，甲装置内单位时间气泡产生越多 8．小丽同学将一盆天竺葵放到黑暗处24小时后，按下图所示进行处理，然后置于阳光下照射。数小时后，取下叶片A、B，进行脱色、碘液染色后，观察到叶片A变蓝，叶片B不变蓝。多次重复实验后结果皆如此，于是小丽得出结论：绿色植物进行光合作用的原料和产物分别有（　　） A．水、蛋白质 B．二氧化碳、淀粉 C．氢氧化钠溶液、淀粉 D．水、二氧化碳 9．某学习小组在验证“绿色植物在光照条件下产生氧气”的实验时，设计了甲、乙、丙三个实验装置。以下叙述错误的是（    ） A．甲和乙形成对照，变量是光照 B．甲和丙形成对照，变量是绿色植物 C．乙和丙形成对照，可验证绿色植物的光合作用需要光 D．甲试管中产生的气体，能使快要熄灭的卫生香重新燃烧 10．如图是验证光合作用需要二氧化碳的实验装置图，下列叙述错误的是（    ） A．实验前，将两装置中的植物进行暗处理B．两装置中加入等量清水和氢氧化钠溶液 C．剪下光照数小时的叶片，酒精隔水加热D．漂洗后滴加碘液，甲装置的叶片不变蓝 11．“树木丛生，百草丰茂”，绿色植物的生理活动对生物圈有重要作用。某同学用桃树枝、黑藻进行如图1、图2所示的探究活动。请回答下列问题。 (1)桃和黑藻都可用种子繁殖后代，属于 （填“植物类群”）植物。 (2)把一段带有较多叶的新鲜桃树枝按图1所示方式处理，光照3h后，发现量筒内液面会 （选填“上升”或“下降”），其主要原因是桃枝进行了蒸腾作用。农业生产中，为提高桃树移栽的成活率，可采取的措施有 （至少写出2点）。 (3)该同学利用图2所示装置探究了黑藻的光合作用。一段时间后，A组装置中收集到的气体可以使带火星的小木条 ；此实验中，B组装置的作用是 。 12．2021年9月，我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉的研究又取得了突破性进展，这一研究为解决粮食问题提供了新方案。下图为人工合成淀粉的示意图。请依据所学知识，分析图回答下列问题。 (1)本方案中电能取代了光合作用的必要条件是 。 (2)图中的⑤装置相当于细胞中的 （结构）。 (3)可以利用淀粉遇碘变 的特性检验生成的淀粉。 (4)本方案模拟了绿色植物的光合作用，除了产生淀粉外，还会产生 （气体）。 (5)该研究的意义是 （写出一条即可）。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.2.2 光合作用 【题型1 光合作用探究实验】 【题型2 光合作用原理和应用】 【题型1 光合作用探究实验】 【紧扣教材】 1.植物光合作用的实验和比较 实验材料 经 处 理 实 验 现 象 实 验 结 论 天 竺 葵 叶片局部遮光并放在阳光下照射几个小时 叶片遮光部分遇碘不变蓝 没有光，绿色植物就不能进行光合作用，制造有机物（主要是淀粉）。 证明：光合作用的产物之一是“淀粉”；光合作用的条件是“光”。 叶片见光部分遇碘变蓝 金 鱼 藻 放在阳光下照射几个小时 产生气体，气体可以使带火星的火柴棒猛烈地燃烧 绿色植物在光下产生氧气。 证明：光合作用产生“氧”,“氧” 也是光合作用的产物之一。 天 竺 葵 周围没有 二氧化碳 叶片遇碘不变蓝 没有二氧化碳，绿色植物就不能制造淀粉。 证明：光合作用的原料是“二氧化碳”。 周 围 有 二氧化碳 叶片遇碘变蓝 银 边 天 竺 葵 放在阳光下照射几个小时 叶片边缘部分遇碘不变蓝 没有叶绿素，绿色植物就不能进行光合作用。 证明：“叶绿素“也是光合作用的条件。 叶片边缘以内的部分遇碘变蓝 2.探究二氧化碳是光合作用原料 （1）将两盆相同的天竺葵暗处理一昼夜，消耗原有有机物。 （2）将暗处理后的两盆相同的天竺葵分别放入两个相同的透明玻璃罩中，甲放入一小烧杯装有氢氧化钠溶液，目的是吸收空气中二氧化碳，乙放入小烧杯等量清水。 （3）甲乙在同样温度下和相同光照强度下，光照相同一段时间后，各取一片相似叶片，酒精隔水加热后碘液检测，结果甲植株叶片不变蓝，乙植株叶片变蓝，证明二氧化碳是光合作用原料。 3.实验：绿叶在光下制造淀粉 ？ 步骤①将植物放在暗处一昼夜的目的是消耗原有淀粉；步骤②将叶片上下两面用黑纸片遮盖的目的是设置一组对照实验，这组实验的变量是光；步骤④中，小烧杯中的液体酒精，它可以溶解叶绿素，步骤⑤中，叶片清洗后呈灰白色；步骤⑥、⑦中，滴加碘液后叶片颜色为：不遮光部分变蓝，遮光的部分不变蓝；这说明光合作用产生了淀粉，同时，也说明光合作用需要光。 【题型突破】 【例1】居里夫人曾说过：光合作用是地球上最伟大的魔术。下列关于光合作用的经典实验的分析，不正确的是（　　） A．海尔蒙特通过实验认为柳树增加的质量主要来自土壤中的无机盐 B．普利斯特利从实验中得出的结论是绿色植物更新了污浊的空气 C．萨克斯的实验证明淀粉是光合作用的产物，而光是进行光合作用的必要条件 D．恩格尔曼发现好氧细菌主要分布在叶绿体的受光部位，证明叶绿体能在光下释放出氧气 【答案】A 【分析】绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳，维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡。 【详解】A．海尔蒙特用纯净的雨水浇灌树，五年后，他发现树苗增重了70多千克，而其中的土壤却只减少不到100克。该实验证实植物体增加的质量主要是来自水。实际上，海尔蒙特忽视了空气中二氧化碳所起的作用。可见，“柳树增加的质量主要来自土壤中的无机盐”不是海尔蒙特的实验结论 ，故A错误。 B．英国科学家普利斯特利的实验中，将小白鼠和绿色植物同时放在密封的钟罩内，绿色植物在光下进行光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，供给小白鼠呼吸，可以得出的结论是：绿色植物可以更新因为动物呼吸变得污浊了的空气，故B正确。 C．德国科学家萨克斯的实验，叶片的见光（未遮盖）部分遇到碘液变成了蓝色，说明叶片的见光部分产生了淀粉；叶片的遮光部分遇碘没有变蓝，说明遮光的部分没有产生淀粉。实验证明：淀粉是光合作用的产物，而光是进行光合作用的必要条件，故C正确。 D．好氧细菌喜欢在氧气充足的地方聚集，好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围，该实验可以证明：叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧气，故D正确。 故选A。 【变式1-1】绿色植物能进行光合作用，是生态系统的重要组成成分。如图是用银边天竺葵探究光合作用的实验装置。下列相关分析正确的是（　　） A．应先将该装置在黑暗处放置一昼夜 B．叶片①可探究光合作用的场所是叶绿素 C．叶片②经酒精脱色、碘液染色后变蓝D．叶片①黑纸遮盖部分和叶片②光照后无淀粉的原因相同 【答案】A 【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤：暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点：光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素。 【详解】A．为排除叶片中原有的淀粉对实验结果的影响，通常采取的方法是将该实验装置放到黑暗处一昼夜，这样可以将叶片内原有的淀粉通过呼吸作用运走耗尽，A正确。 B．叶片①见光与遮光部分形成以光照为变量的对照实验，探究光合作用是否需要光；边缘白色部分与绿色部分对照，变量为叶绿素；但该实验只能说明光合作用需要叶绿素，由于叶绿素在叶绿体中，间接说明光合作用的场所是叶绿体，B错误。 C．氢氧化钠能吸收二氧化碳，叶片②因缺少二氧化碳，不能进行光合作用制造淀粉，经酒精脱色，碘液染色后不变蓝色，C错误。 D．叶片①黑纸遮盖部分由于缺乏阳光，不能进行光合作用制造淀粉；叶片②因缺少二氧化碳，因此叶片①黑纸遮盖部分和叶片②照光后无淀粉的原因不同，D错误。 故选A。 【变式1-2】向甲、乙、丙三支平底试管内装入等量溴麝香草酚蓝溶液（二氧化碳能使其变黄色），吹气2分钟后，向甲、乙两试管放入大小、长势相同的金鱼藻，并将三支试管塞上试管塞。然后将甲置于黑暗处，乙、丙置于阳光下。2h后观察试管内液体颜色变化。下列说法正确的是（    ）    A．2h后三支试管中溶液颜色都将变蓝 B．甲、乙试管变蓝色说明光合作用产生氧气 C．仅有乙试管变蓝色说明光合作用合成了淀粉D．仅有乙试管变蓝色说明光合作用消耗二氧化碳 【答案】D 【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的，就是实验组，没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性，对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态，这样做的目的是控制单一变量，便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。 【详解】A．在黑暗中的甲试管，金鱼藻无法进行光合作用，只能进行呼吸作用，呼吸作用会释放二氧化碳，使溶液保持黄色或更黄。在阳光下的乙试管，金鱼藻能进行光合作用，吸收二氧化碳并释放氧气，使溶液变蓝。而丙试管由于没有金鱼藻进行光合作用消耗二氧化碳，吹入的二氧化碳会逐渐扩散到空气中，但速度较慢，因此溶液可能会稍微变浅黄，但不会变蓝，故A错误。 B．甲试管在黑暗中无法进行光合作用，变蓝与否与光合作用产生氧气无关。乙试管变蓝是因为光合作用消耗了二氧化碳，而不是因为产生了氧气，故B错误。 C．淀粉的合成在实验中无法直接观察，而且即使合成了淀粉，也不会直接影响溶液的颜色变化。溶液的颜色变化是由二氧化碳的浓度决定的，故C错误。 D．乙试管中的金鱼藻在阳光下进行光合作用，消耗了试管内的二氧化碳，使溴麝香草酚蓝溶液由黄色变为蓝色。而甲试管中的金鱼藻在黑暗中无法进行光合作用，只能进行呼吸作用释放二氧化碳；丙试管中没有金鱼藻进行光合作用消耗二氧化碳。因此，只有乙试管中的溶液变蓝，故D正确。 故选D。 【题型2 光合作用原理和应用 】 【紧扣教材】 1.光合作用原理 光合作用的概念 绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物（主要是淀粉）并释放氧气的过程，叫做光合作用。 光合作用的公式 二氧化碳+水 淀粉（贮能）+氧光 能 → 叶绿体 光合作用的实质 合成有机物，贮存能量。 光合作用的意义 为植物本身及人和一切生物提供食物、能量和氧的重要来源，同时，还保持了大气中氧和二氧化碳成分的相对稳定。 【特别提醒】 （1）光合作用的实质：包括物质变化：无机物（二氧化碳和水）转变为有机物；能量变化：光能转化为有机物中化学能。 （2）光合作用场所是叶绿体，但原核生物如光合细菌无叶绿体，但含光合色素，也能光合作用。 2.光合作用原理应用 （1）合理密植、立体种植及在菜棚内夜晚增加光照、补充二氧化碳浓度以及适当升温，其目的都是为了提高植物光合作用的效率，促进有机物的形成，从而提高产量。 （2）卷心白菜外面的叶子是绿色的，而里面的叶子是黄白色的，这是因为缺少“光照”而影响“叶绿素”的形成，这说明了“叶绿素”的形成需要“光”。 【题型突破】 【例2】若人将某植株一片叶的主脉切断（如图中甲），另一片叶两面都贴上不透明的锡箔纸（如图中乙），黑暗中放置24小时后光照4小时。取下两叶经脱色后用碘液处理，发现A部位里棕褐色，B部位呈蓝黑色，C部位不呈蓝黑色。以上实验能够证明光合作用需要（　　） A．水和二氧化碳 B．叶绿素和阳光 C．水和阳光 D．水和叶绿素 【答案】C 【分析】（1）《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤：暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点：光合作用需要光、光合作用的原料是二氧化碳和水、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素。 （2）导管是植物体内把根部吸收的水和无机盐由上而下输送到植株身体各处的管状结构。叶脉内有导管，导管运输水和无机盐。 （3）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的是实验组，没有处理的是对照组。 【详解】水是光合作用的必须原料，水由导管运输。图中的甲叶片把主叶脉切断，由于叶脉中有输导组织导管，这样甲叶片离茎远的一端A就得不到从根运输来的水分，因此在甲叶的切口两端的A、B就形成以水分为唯一变量的对照实验组，实验的结果是切口的下端的B变蓝黑色，而切口的上端A不变蓝黑色，说明切口下端叶片B部分的进行了光合作用制造了淀粉，而切口的上端A部分因为没有水分，则不能进行光合作用。该实验的结论是：植物进行光合作用需要水分。 叶片乙的中间贴上锡箔，即C部分的叶片遮光，周围部分不遮光，这样就形成以光照为唯一变量的对照组；实验的结果是周围见光部分变蓝黑色，说明见光的部分进行光合作用制造了淀粉，而未见光的C部分不能正常进行光合作用造淀粉，该部分不变蓝黑色。该实验证明：植物进行光合作用需要阳光。 可见，本实验能够证明光合作用需要水和阳光，故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式2-1】如图是绿色植物生理活动示意图，下列说法错误的是（　　） A．③过程吸收的水分主要用于光合作用B．②可以表示光合作用吸收二氧化碳 C．①表示叶制造的有机物可以向下运输D．④表示蒸腾作用过程，可以促进水分的吸收和运输 【答案】A 【分析】图中：①有机物沿筛管向下运输，②是某气体（在光合作用中是二氧化碳）进入叶片，③是根吸收水分沿导管向上运输，④水蒸气从叶片放出。 【详解】A．植物体通过根从土壤中吸收的水分，会经过根、茎、叶中的导管运输到达植物各处，只有约1%被植物体利用，99%以上的水都通过蒸腾作用以水蒸气的形式，从叶片的气孔散发到大气中去了。可见，③过程吸收的水分主要用于蒸腾作用（不是光合作用），A错误。 B．光合作用的原料是二氧化碳和水，场所是叶绿体，条件是光，产物是有机物和氧。结合题图可知，②可以表示光合作用吸收二氧化碳，B正确。 C．筛管是植物体内运输有机物的管道，叶制造的有机物确实可以沿筛管向下运输到植物体的其他部分。可见，①可以表示叶制造的有机物可以向下运输，C正确。 D．绿色植物的蒸腾作用在把体内的水以水蒸气的形式通过叶片的气孔蒸发到大气当中去的时候，是一种“泵”的原理，它为根吸水提供了向上的拉力，同时溶解在水中的无机盐也一同被向上吸收和运输。可见，④表示蒸腾作用过程，可以促进水分的吸收和运输，D正确。 故选A。 【变式2-2】茉茉同学在观察周边环境的植物时发现植物的叶有互生、对生、轮生等不同着生方向，请推测这样排列的意义是（　　）    A．利于叶片充分接受光照 B．利于吸收水和无机盐 C．利于释放大量的氧气 D．利于充分释放二氧化碳 【答案】A 【分析】叶的排列方式主要有互生、对生、轮生、簇生等，其目的是使叶片在茎上均匀分布，互不重叠，利于充分接受阳光进行光合作用。 【详解】A．叶片是植物进行光合作用的主要器官，而光合作用需要光照。因此，叶片的排列方式对于其接受光照的效果至关重要。互生、对生和轮生等不同的着生方向可以使叶片在茎上分布得更加均匀，从而充分接受来自各个方向的光照，提高光合作用的效率，故A符合题意。 B．植物通过根部吸收水和无机盐，这与叶片的着生方向无关。叶片的排列主要是为了更好地进行光合作用，而不是有利于根部的吸收功能，故B不符合题意。 C．植物释放氧气是光合作用的结果，而叶片排列方式主要是影响光照的吸收效率，进而间接影响光合作用，但不是直接为了释放大量氧气而呈现特定的排列方式，故C不符合题意。 D．植物通过呼吸作用释放二氧化碳，但这与叶片的着生方向没有直接关系。叶片的排列主要是为了优化光合作用，而不是为了释放二氧化碳，故D不符合题意。 故选A。 1．下图为“探究阳光在植物生长中的作用”实验的部分操作步骤，其中能使叶片的绿色褪去的是（    ） A． B． C. D． 【答案】C 【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤：暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色，实验要点：光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素，光合作用的场所是叶绿体。 【详解】A．此项是暗处理，目的是去除原有的淀粉，故A错误。 B．此项是遮光和照光，进行对比，故B错误。 C．此项是脱色，可以通过酒精溶解叶绿素，使叶片褪色，故C正确。 D．此项是染色，可以检验淀粉的生成，故D错误。 故选C。 2．光合作用的主要产物是（　　） A．氧气和葡萄糖 B．二氧化碳和水 C．淀粉和氧气 D．葡萄糖和二氧化碳 【答案】A 【分析】植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。 【详解】根据光合作用的概念可知，光合作用的公式如图：二氧化碳+水有机物（储存能量）+氧气，可见光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是淀粉等有机物和氧气，故BCD错误，A正确。 故选A。 3．若要提高“家庭小小植物工厂”的蔬菜产量，下列所采取的措施中不能达到目的是（    ） A．合理使用营养液 B．适度增加光照 C．增加CO2的浓度 D．保持棚内低温 【答案】D 【分析】绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。可见光合作用的原料是二氧化碳和水；场所是叶绿体；条件是光；产物是：有机物和氧。 【详解】A．合理使用营养液可以为植物提供无机盐和二氧化碳，促进光合作用，提高产量，A不符合题意。 B．在一定范围内，光照强度越强，光合作用越强。故适当增加光照强度，能够促进农作物的光合作用，制造更多的有机物，从而提高产量，B不符合题意。 C．二氧化碳是光合作用的原料，适当提高二氧化碳浓度，能够促进植物的光合作用，使植物积累更多的有机物，从而提高农作物的产量，C不符合题意。 D．适当提高温度可以促进生物的生命活动，因此适当增加白天的温度可以促进光合作用的进行，而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用，提高产量，D符合题意。 故选D。 4．光合作用的探究实验中，下面哪一个探究实验中不需要经过黑暗处理的是（　　） A．验证绿叶在光下合成淀粉 B．检验光合作用释放氧气 C．验证光合作用需要二氧化碳 D．验证植物进行光合作用需要叶绿素 【答案】B 【分析】为了排除叶片内原有淀粉对实验现象的影响，实验前要将实验装置放在暗处一昼夜，目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽，以排除原有的淀粉对实验的干扰，保证实验结果所检测到的淀粉是实验过程中形成的。 【详解】ACD．黑暗处理的主要目的是让植物消耗掉叶片中已储存的淀粉，以便实验中能更清楚地验证光合作用的成果。例如，验证绿叶在光下合成淀粉、验证光合作用需要二氧化碳以及验证需要叶绿素都需要黑暗处理，ACD不符合题意。 B．检验光合作用释放氧气则不需要黑暗处理，因为此实验直接通过观察氧气的释放（如形成气泡）即可得出结论，与叶片中储存的淀粉或其他成分无关，B符合题意。 故选B。 5．1771~1772年英国科学家普利斯特利为研究植物的光合作用进行了图所示实验，得出了“绿色植物能更新由于蜡烛燃烧和动物呼吸变得污浊的空气”。对本实验分析正确的是（　　） A．“污浊的空气”指氧气少、二氧化碳多的空气B．实验前需要将植物放在黑暗处一昼夜 C．本实验可证明光合作用的场所是叶绿体 D．本实验在黑暗中进行也能得到相同结果 【答案】A 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程 。 【详解】A．蜡烛燃烧需要氧气，释放出二氧化碳，瓶中缺少氧气，蜡烛熄灭，同时动物呼吸作用吸收氧气，释放出二氧化碳，因瓶中缺少氧气，小鼠呼吸缺氧会使死亡，同时在瓶中放入植物，因为植物进行光合作用可以吸收二氧化碳，释放出氧气，这样小鼠在一段时内存活，蜡烛在一时间内不熄灭，所以“污浊的空气”指氧气少、二氧化碳多的空气，A正确。 BC．实验前需要将植物放在黑暗处一昼夜，将淀粉运走耗尽，这是验证植物进行光合作用需要光照等实验的需要，本实验不需要，并且也不能证明光合作用的场所是叶绿体，BC错误。 D．植物进行光合作用需要光照，没有光照就不能进行光合作用，所以本实验在黑暗中进行不能得到相同结果，D错误。 故选A。 6．在“探究阳光在植物生长中的作用”实验后，某同学尝试在铜钱草叶片上“作画”（如下图）。下列操作错误的是（    ）    A．“作画”前，将铜钱草放置于黑暗处24h B．用心形黑纸片将一片叶片的“正面”夹紧，光照3～4h C．剪下遮光处理过的叶片，去掉黑纸片 D．用酒精对叶片脱色，清水漂洗后滴加碘酒 【答案】B 【分析】绿叶在光下制造有机物实验的主要步骤：暗处理→部分遮光→几小时后摘下叶片→去掉黑纸片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。 【详解】A．“作画”前，需将铜钱草放置于黑暗处一昼夜，目的是把叶片中原有的淀粉全部转运和消耗，A正确。 B．在探究光合作用时，应该遮盖叶片的一部分（通常是上下两面都遮盖），而不仅仅是叶片的正面，以确保遮盖部分和未遮盖部分在光照条件下形成对照。只遮盖正面可能无法完全阻止该部分叶片进行光合作用，因为叶片的背面也可能含有叶绿体并能进行光合作用，B错误。 C．剪下遮光处理过的叶片，去掉黑纸片。这一步骤是为了进行后续的实验处理，如脱色和滴加碘酒等，以观察光合作用是否产生淀粉，C正确。 D．用酒精对叶片脱色，清水漂洗后滴加碘酒。脱色是为了去除叶片中的叶绿素，使叶片变得透明，从而能够更清晰地观察到淀粉的存在。滴加碘酒后，如果叶片的某部分变蓝，说明该部分产生了淀粉，即进行了光合作用，D正确。 故选B。 7．小明利用如图所示装置研究黑藻的光合作用。下列有关该实验的叙述错误的是（　　） A．本实验可以探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气 B．乙装置的作用是排除黑藻和光照对实验结果的影响 C．甲装置中收集到的气体可以使带火星的小木条复燃 D．在一定范围内，光照强度越强，甲装置内单位时间气泡产生越多 【答案】B 【分析】绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。可见光合作用的原料是二氧化碳和水；场所是叶绿体；条件是光；产物是：有机物和氧。 【详解】A．甲乙两组实验的变量是黑藻的有无，可以通过检测两组装置中在光照下实验现象（用点燃的细木条检验生成的气体是否剧烈燃烧）的差异，探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气，故A正确。 B．对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。一般对实验变量进行处理的，就是实验组，没有对实验变量进行处理的就是对照组，乙装置没做实验处理，故乙装置的作用是对照，只是排除黑藻对实验结果的影响，而不是排除光照对实验结果的影响，该实验的变量是黑藻，不是光照，故B错误。 C．甲装置中收集到的气体是黑藻在光下进行光合作用制造的氧气，氧气能助燃，能使带火星的小木条复燃，故C正确。 D．黑藻是绿色植物，能够通过光合作用释放氧气。光是进行光合作用的必要条件，在一定范围内，光照强度越强，光合作用越强，故光照强度越强甲装置内单位时间气泡产生越多，故D正确。 故选B。 8．小丽同学将一盆天竺葵放到黑暗处24小时后，按下图所示进行处理，然后置于阳光下照射。数小时后，取下叶片A、B，进行脱色、碘液染色后，观察到叶片A变蓝，叶片B不变蓝。多次重复实验后结果皆如此，于是小丽得出结论：绿色植物进行光合作用的原料和产物分别有（　　） A．水、蛋白质 B．二氧化碳、淀粉 C．氢氧化钠溶液、淀粉 D．水、二氧化碳 【答案】B 【分析】绿色植物通过叶绿素捕获太阳光，利用光提供的能量，在叶绿体中合成淀粉等有机物，并且把光能转化为化学能，储存在有机物中，这个过程叫作光合作用。叶片是植物进行光合作用主要器官，叶肉细胞中含有大量的叶绿体，叶绿体是进行光合作用的主要部位，叶绿体中含有叶绿素，可吸收光能，为光合作用提供能量。 【详解】淀粉遇到碘液会变蓝。题图中：A叶片所在的装置中装有清水，清水不能吸收装置中的二氧化碳，装置内的植物叶片A能进行光合作用，能制造淀粉等有机物。所以，植物叶片A经过脱色、漂洗、滴碘等步骤处理后，可观察到的现象是叶子变成蓝色。而叶片B所在的装置内具有氢氧化钠溶液，吸收了大量的二氧化碳，叶片B因缺少二氧化碳作为原料，无法进行光合作用生成淀粉，滴加碘液后，装置内的叶片B不变蓝。可见，该实验的结论是：绿色植物进行光合作用的原料和产物分别有二氧化碳、淀粉，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．某学习小组在验证“绿色植物在光照条件下产生氧气”的实验时，设计了甲、乙、丙三个实验装置。以下叙述错误的是（    ） A．甲和乙形成对照，变量是光照 B．甲和丙形成对照，变量是绿色植物 C．乙和丙形成对照，可验证绿色植物的光合作用需要光 D．甲试管中产生的气体，能使快要熄灭的卫生香重新燃烧 【答案】C 【分析】（1）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理的就是对照组。 （2）光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并释放出氧气的过程。 【详解】A．甲和乙除甲有光照，乙没有光照外，其它条件都相同，因此甲乙形成对照，变量是光照，A正确。 B．甲有植物和光照，丙有光照，没有植物，因此甲和丙唯一不同的变量是绿色植物，B正确。 C．乙有植物，没有光照，丙没有植物，有光照，因此乙和丙有两个变量：光照和植物，不能形成对照，C错误。 D．甲组植物在光下可进行光合作用，释放氧气，氧气有助燃作用，能使快要熄灭的卫生香复燃，D正确。 故选C。 10．如图是验证光合作用需要二氧化碳的实验装置图，下列叙述错误的是（    ） A．实验前，将两装置中的植物进行暗处理B．两装置中加入等量清水和氢氧化钠溶液 C．剪下光照数小时的叶片，酒精隔水加热D．漂洗后滴加碘液，甲装置的叶片不变蓝 【答案】D 【分析】（1）二氧化碳是光合作用的原料，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，光合作用的场所是叶绿体。 （2）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。 【详解】A．实验前，应将两装置中的植物进行暗处理，目的是让叶片中原有的淀粉全部运走、耗尽，故A正确。 B．对照实验又叫单一变量实验，只有一个量不同，其他量皆相同，此实验的变量是二氧化碳，因此甲、乙两装置中加入等量清水和氢氧化钠溶液，故B正确。 C．在“检验光合作用需要二氧化碳”的实验中，把叶片放入酒精中隔水加热的目的是使叶绿素溶解于酒精，叶片变成黄白色，避免受到叶绿素的颜色干扰，使实验现象更明显，故C正确。 D．甲装置内有二氧化碳，能进行光合作用制造淀粉，因此滴加碘液变蓝色；乙装置内缺乏二氧化碳，不能进行光合作用制造淀粉，因此滴加碘液不变蓝，故D错误。 故选D。 11．“树木丛生，百草丰茂”，绿色植物的生理活动对生物圈有重要作用。某同学用桃树枝、黑藻进行如图1、图2所示的探究活动。请回答下列问题。 (1)桃和黑藻都可用种子繁殖后代，属于 （填“植物类群”）植物。 (2)把一段带有较多叶的新鲜桃树枝按图1所示方式处理，光照3h后，发现量筒内液面会 （选填“上升”或“下降”），其主要原因是桃枝进行了蒸腾作用。农业生产中，为提高桃树移栽的成活率，可采取的措施有 （至少写出2点）。 (3)该同学利用图2所示装置探究了黑藻的光合作用。一段时间后，A组装置中收集到的气体可以使带火星的小木条 ；此实验中，B组装置的作用是 。 【答案】(1)种子（被子）(2) 下降 剪去部分叶、带土移栽、傍晚或阴天称栽等(3)复燃（重燃、燃烧） 形成对照 【分析】蒸腾作用是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸气的形式散失到大气中的过程，叶是蒸腾作用的主要器官。 绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程叫光合作用。氧气有助燃的特性，氧气能使快要熄灭的卫生香（或细木条）复燃。 【详解】（1）桃和黑藻都可用种子繁殖后代，且种子外都有果皮包被，属于种子植物中的被子植物。 （2）蒸腾作用的主要器官是叶，把一段带有较多叶的新鲜桃树枝按图1所示方式处理，光照3h后，发现量筒内液面会下降，其主要原因是桃枝进行了蒸腾作用。农业生产中，为提高桃树移栽的成活率，可采取的措施有去掉部分枝叶或者傍晚移栽，都能减弱蒸腾作用，减少水的散失。 （3）氧气有助燃的特性，该同学利用图2所示装置探究了黑藻的光合作用。一段时间后，A组装置中收集到的气体可以使带火星的小木条复燃，说明产生了氧气；此实验中，B组装置没有金鱼藻，其作用是形成对照。 12．2021年9月，我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉的研究又取得了突破性进展，这一研究为解决粮食问题提供了新方案。下图为人工合成淀粉的示意图。请依据所学知识，分析图回答下列问题。 (1)本方案中电能取代了光合作用的必要条件是 。 (2)图中的⑤装置相当于细胞中的 （结构）。 (3)可以利用淀粉遇碘变 的特性检验生成的淀粉。 (4)本方案模拟了绿色植物的光合作用，除了产生淀粉外，还会产生 （气体）。 (5)该研究的意义是 （写出一条即可）。 【答案】(1)光(2)叶绿体(3)蓝(4)氧气/O2(5)解决粮食问题 【分析】绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫作光合作用。 【详解】（1）在光合作用中，光是一个必要的条件，它提供了能量使植物能够将二氧化碳和水转化为有机物（如淀粉）和氧气。在本方案中，电能被用来提供这种能量，从而取代了光合作用中的光。因此，本方案中电能取代了光合作用的必要条件是光。 （2）图中的⑤装置在人工合成淀粉的过程中起到了关键作用，它模拟了植物细胞中的叶绿体。叶绿体是植物细胞中的一个重要结构，它含有叶绿素等光合色素，能够吸收光能并将其转化为化学能，从而推动光合作用的进行。因此，图中的⑤装置相当于细胞中的叶绿体。 （3）淀粉是一种多糖，它在遇到碘时会发生化学反应，生成一种蓝色的络合物，这种特性使得我们可以利用碘来检验淀粉的存在。因此，可以利用淀粉遇碘变蓝的特性检验生成的淀粉。 （4）在光合作用中，植物不仅会产生淀粉等有机物，还会产生氧气作为副产品。因此，除了产生淀粉外，本方案还会产生氧气这种气体。 （5）该研究的意义在于它为我们提供了一种新的合成淀粉的方法，这种方法不依赖于传统的农业种植过程，因此具有广阔的应用前景。例如，它可以为解决粮食问题提供新的方案，特别是在资源短缺或环境恶劣的地区。此外，该方法还可以减少对传统农业的依赖，降低农业生产对环境的影响等。因此，该研究的意义是多样的，其中解决粮食问题是其最为显著的意义之一。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$